欧拉函数及其证明_欧拉函数证明题

欧拉函数及其证明_欧拉函数证明题请思考以下问题:  任意给定正整数n,请问在小于等于n的正整数之中,有多少个与n构成互质关系?(比如,在1到8之中,有多少个数与8构成互质关系?)计算这个值的方法就叫做欧拉函数,以φ(n)表示。在1到8之中,与8形成互质关系的是1、3、5、7,所以φ(n)=4。φ(n)的计算方法并不复杂,但是为了得到最后那个公式,需要一步步讨论。第一种情况如果n=1,则φ(1

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

请思考以下问题:

  任意给定正整数n,请问在小于等于n的正整数之中,有多少个与n构成互质关系?(比如,在1到8之中,有多少个数与8构成互质关系?)

计算这个值的方法就叫做欧拉函数,以φ(n)表示。在1到8之中,与8形成互质关系的是1、3、5、7,所以 φ(n) = 4。

φ(n) 的计算方法并不复杂,但是为了得到最后那个公式,需要一步步讨论。

第一种情况

如果n=1,则 φ(1) = 1 。因为1与任何数(包括自身)都构成互质关系。

第二种情况

如果n是质数,则 φ(n)=n-1 。因为质数与小于它的每一个数,都构成互质关系。比如5与1、2、3、4都构成互质关系。

第三种情况

如果n是质数的某一个次方,即 n = p^k (p为质数,k为大于等于1的整数),则

2015-08-04/55c0573f4a25a

比如 φ(8) = φ(2^3) =2^3 – 2^2 = 8 -4 = 4。

这是因为只有当一个数不包含质数p,才可能与n互质。而包含质数p的数一共有p^(k-1)个,即1×p、2×p、3×p、…、p^(k-1)×p,把它们去除,剩下的就是与n互质的数。

上面的式子还可以写成下面的形式:

2015-08-04/55c0578076585

可以看出,上面的第二种情况是 k=1 时的特例。

第四种情况

如果n可以分解成两个互质的整数之积,

  n = p1 × p2

  φ(n) = φ(p1p2) = φ(p1)φ(p2)

即积的欧拉函数等于各个因子的欧拉函数之积。比如,φ(56)=φ(8×7)=φ(8)×φ(7)=4×6=24。

这一条的证明要用到“中国剩余定理”,这里就不展开了,只简单说一下思路:如果a与p1互质(a<p1),b与p2互质(b<p2),c与p1p2互质(c<p1p2),则c与数对 (a,b) 是一一对应关系。由于a的值有φ(p1)种可能,b的值有φ(p2)种可能,则数对 (a,b) 有φ(p1)φ(p2)种可能,而c的值有φ(p1p2)种可能,所以φ(p1p2)就等于φ(p1)φ(p2)。

第五种情况

因为任意一个大于1的正整数,都可以写成一系列质数的积。
2015-08-04/55c057f99f735

根据第4条的结论,得到
2015-08-04/55c05835ca6e2

再根据第3条的结论,得到

2015-08-04/55c05871f2594

也就等于

2015-08-04/55c058b16129e

这就是欧拉函数的通用计算公式。比如,1323的欧拉函数,计算过程如下:

2015-08-04/55c059446c936

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/172052.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • Arduino文档阅读笔记-RFID工作原理及RC522模块介绍

    RFID工作原理RFID(RadioFrequencyIdentification):无线射频识别RFID由2个部分组成:应答器/标签被贴在某个物体上的东东。无线接收器用于读取应答器/标签上的数据。读卡器由频射模块及高平磁场组成。Tag/应答器为待感应设备,此设备不包含电池。他只包含微型集成电路芯片及存储数据的介质以及接收和发送信号的天线。读取tag中的数据,首先要放…

    2022年4月8日
    86
  • 播放.avi后缀视频报出0xc00d5212,编码格式不支持

    播放.avi后缀视频报出0xc00d5212,编码格式不支持以avi后缀的格式视频文件,在win10系统上播放可能会报如下如下错误:最普遍的现象就是高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频,而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频解决方案:这里我总结了两种方案:第一种:安装一个插件名字叫格式工厂,这款插件可以很好的支持大批量的文件格式转换,它会把avi视频转换成mp4格式视频,…

    2022年9月30日
    6
  • pycharm专业版激活码2021【2021最新】「建议收藏」

    (pycharm专业版激活码2021)这是一篇idea技术相关文章,由全栈君为大家提供,主要知识点是关于2021JetBrains全家桶永久激活码的内容IntelliJ2021最新激活注册码,破解教程可免费永久激活,亲测有效,下面是详细链接哦~https://javaforall.net/100143.html9071407CR5-eyJsaWN…

    2022年3月22日
    128
  • Python爬虫入门教程 1-100 CentOS环境安装[通俗易懂]

    Python爬虫入门教程 1-100 CentOS环境安装[通俗易懂]你好,当你打开这个文档的时候,我知道,你想要的是什么!Python爬虫,如何快速的学会Python爬虫,是你最期待的事情,可是这个事情应该没有想象中的那么容易,况且你的编程底子还不一定好,这套课程,没有你想要的Python基础,没有变量,循环,数组等基础知识,因为我不想在那些你可以直接快速学会的地方,去浪费你的时间。好了,这套课程是基于Python3.0以上写的,操作系统我使用的是…

    2022年6月20日
    25
  • APACHE rewriterule 规则「建议收藏」

    APACHE rewriterule 规则「建议收藏」Apache/RewriteRule最最好去读官方说明。http://httpd.apache.org/docs/2.0/mod/mod_rewrite.html ——buaagengRewriteRule指令是重写引擎的根本。此指令可以多次使用。每个指令定义一个简单的重写规则。这些规则的定义顺序尤为重要——在运行时,规则是按这个顺序逐一生效的。

    2022年5月14日
    34
  • 在pycharm里面对文件夹或者文件进行重命名的一种方法「建议收藏」

    在pycharm里面对文件夹或者文件进行重命名的一种方法「建议收藏」因为你要进行重命名的文件有可能当前被引用着,你修改之后,原本可以跑通的程序有可能跑不通了。所以重命名输入重构(Refactor)的内容,所以在project选项卡中,选中文件或者文件名称,右键选择Refactor,再选择Rename即可。如图所示:随后会弹出 第一个是查找是不是有代码应用了它,第二个复选框含义是是否在注释和字符串中查找这个名称。有时候你需要修改重命名文件的相关引…

    2022年8月26日
    5

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号